Монтаж и эксплуатация электроустановок (стр. 2 )

4. Испытание заземляющей сети

Заземляющая сеть представляет собой совокупность разветвленной системы заземляющих проводников, связывающих заземляемое оборудование с заземлителями, и других элементов заземляющего устройства.

Состояние заземляющей сети, необходимо периодически контролировать путем испытаний. В объем испытаний заземляющей сети входит также проверка наличия цепи между заземлителем и заземляемыми элементами.

При обрыве цепи между заземлителем и заземляемым элементом, последний оказывается отключенным от заземляющего устройства и его дальнейшая эксплуатация в таком виде недопустима, опасным также является также и ненадежный контакт в цепи заземления.

Проверку производят внешним осмотром и измерением ее сопротивления, можно производить без отключения испытываемого оборудования, но предварительно убедиться при помощи вольтметра или указателя напряжения на корпусе испытуемого электрооборудования.

Величина сопротивления заземляющей проводке ПУЭ не нормируется (обычно невелика и составляет десятые доли Ома на ветвь).

Измерение сопротивления заземляющей проводки может выполняться при помощи измерителя заземления типа МС-08:

а) При малых расстояниях между заземленными элементами и магистралью заземления измерение производят по схеме рис. 16 элементами и магистралью заземления.

При обрыве цепи между заземлителем и заземляющим элементом, последний оказывается отключенным от заземляющего устройства и его дальнейшая эксплуатация в таком виде недопустима.

Рис. 1.6. Измерение сопротивления заземляющей проводки измерителем МС-08

при малых расстояниях между заземленными элементами и магистралью.

По этой схеме сопротивление соединительных проводников входит в измеряемую величину, и следовательно проводники должны быть короткими, сечением не менее 4 мм2. Прибор устанавливают как можно ближе к магистрали заземления, к защищенному месту на магистрали заземления закрепляют струбцину, соединенную коротким проводником с зажимами I1 и E1. Зажимы I2 и E2 соединяют со щупом (напильником или др.).

До измерения необходимо скомпенсировать сопротивление соединительных проводников, т. е. на магистрали делается надпил вблизи струбцины и прижимается щуп. А на приборе проводится регулировка прибора компенсационным сопротивлением. После этого производят измерения, что и при измерении сопротивления заземлителей.

б) При большем расстоянии между испытуемым оборудованием и магистралью заземления измерение производят по схеме рис.1.7., при которой исключается влияние сопротивления соединительных проводников.

Рис. 1.7. Измерение сопротивления заземляющей проводки измерителем МС-08

при больших расстояниях между испытываемым оборудованием и магистралью

Измерение сопротивления заземляющих устройств прибором

М 416

Измерение сопротивления заземления прибором М-416 основано на компенсационном методе с применением вспомогательного заземлителя и потенциального электрода (зонда).

Структурная схема прибора и его присоединения при измерении приведена на рис. 1.8. Переменный ток от преобразователя через первичную обмотку трансформатора Т, токовые зажимы 1 и 4 прибора поступает во внешнюю цепь. Вторичная обмотка трансформатора подключена к резистору R1, с помощью которого производится компенсация. При такой схеме включения на измерительное устройство (усилитель, детектор и индикатор Р) подается разность напряжений на резисторе R1 и на измеряемом сопротивлении. В момент компенсации (равенства сравниваемых напряжений) ток в цепи индикатора будет равен нулю. Резистор R1 снабжен шкалой, позволяющей непосредственно определить значение измеряемого сопротивления.

Рис. 1.8. Структурная схема измерителя заземления М 416.

Пределы измерения прибора М 416 – от 0,1 до 1000 Ом.

Для подключения измеряемого сопротивления, вспомогательного заземлителя и зонда на приборе имеется четыре зажима, обозначенных цифрами 1, 2, 3, 4.

Для грубых измерений сопротивления заземления и измерений больших сопротивлений (более 5 Ом) зажимы 1 и 2 соединяют перемычкой и прибор подключают к измеряемому объекту по трехзажимной схеме (рис. 1.9).

Рис. 1.9. Подключение прибора по трехзажимной схеме

При точных измерениях снимают перемычку с зажимов 1 и 2 и прибор подключают к измеряемому объекту по четырехзажимной схеме (рис. 1.10). Это позволяет исключить погрешность, вносимую сопротивлением соединительных проводов и контактов рис.1.10.

Рис. 1.10. Подключение прибора по четырехзажимной схеме.

5. Оборудование рабочего места

1.  Заземляющее устройство аудитории.

2.  Макет заземляющего устройства металлической опоры ВЛЭП.

3.  Измеритель сопротивления заземления М 416.

4.  Измеритель заземления МС-08.

5.  Потенциальный зонд и вспомогательный заземлитель.

6.  Соединительные проводники.

7.  Струбина.

8.  Напильник с ручкой.

9.  Оборудование лаборатории.

6. Порядок выполнения работы

1.  Ознакомиться с оборудованием рабочего места.

2.  Подготовить прибор М 416 к работе:

установить прибор на ровной поверхности и открыть крышку;

установить переключатель в положение «КОНТРОЛЬ 5 Ом», нажать кнопку и вращением ручки «РЕОХОРД» добиться установления стрелки индикатора на нулевую отметку; на шкале реохорда при этом должно быть показание 5 ¸ 0,3 Ом.

3.  Подключить прибор М 416 к заземляющему устройству, потенциальному зонду и вспомогательному заземлителю макета металлической опоры.

4.  Произвести измерение сопротивления заземляющего устройства:

переключатель диапазонов установить в положение «х1»;

нажать кнопку и, вращая ручку «РЕОХОРД», добиться максимального приближения стрелки индикатора к нулю; если измеряемое сопротивление окажется больше 10 Ом, необходимо переключатель установить на следующий диапазон измерений;

записать результат измерения, который равен произведению показания шкалы реохорда на множитель диапазона.

5.  Если полученный результат менее 5 Ом, то необходимо повторить измерение, но уже по четырехзажимной схеме.

6.  Диалогичным образом выполнить при помощи прибора М 416 измерение сопротивления внешнего контура заземляющего устройства аудитории и записать полученный результат.

7.  Подключить прибор МС-08 по трехзажимной схеме к макету заземляющего устройства опоры ВЛЭП.

8.  Произвести компенсацию сопротивления зонда, для чего переключатель, расположенный на крышке прибора, установить в положение «регулировка» и, вращая рукоятку генератора со скоростью около 135 об/мин путем поворота головки реостата установить стрелку прибора на «красную» отметку шкалы.

9.  Установить переключатель в положение «измерение х1», т. е. на предел 1000 Ом, и произвести замер, вращая ручку генератора со скоростью около 135 об/мин. При незначительном отклонении стрелки прибора последовательно перейти на шкалу 100 Ом («х0,1») или на шкалу 10 Ом («х0,01»). Произвести отсчет по шкале с учетом выбранного коэффициента измерения и записать полученный результат.

10.  Подключить прибор МС-08 по трехзажимной схеме к заземляющему устройству аудитории, потенциальному зонду и вспомогательному заземлителю.

11.  Произвести компенсацию сопротивления зонда согласно п.8.

Если при повороте головки реостата установить стрелку на «красную» отметку шкалы не удается, необходимо принять меры к уменьшению сопротивления зонда путем увлажнения почвы вокруг зонда и вспомогательного заземлителя.

12.  Измерить сопротивление заземляющего устройства аудитории согласно п.9 и записать полученный результат.

13.  Проверить наличие заземляющей сети между заземлителями и заземленным электрооборудованием лаборатории (по указанию преподавателя) прибором МС-08.

14.  Составить протоколы произведенных измерений (Примечание).

7. Оформление отчета по лабораторной работе

В отчете должны быть представлены следующие материалы:

1.  Цель работы, сведения из теории.

2.  Схемы произведенных измерений (рис. 1.3, 1.4, 1.6, 1.7).

3.  Протоколы измерений сопротивления заземляющих устройств.

4.  Выводы по работе.

Приложение

Заказчик_____________________

Город_______________________

«___» _________________ 200_г.

Протокол №______

Измерения сопротивления контура заземления

_________________________________________________________

(указать название объекта)

1.  Дата и время замера ______________________________________

2.  Характеристика грунта и его состояние _____________________

3.  Состояние погоды _______________________________________

4.  Характеристика контура __________________________________

5.  Данные прибора, которыми производились замеры: Измеритель заземления МС-08 зав. № ____________

Два стальных электрода длиной по 0,7 м. Провода ПР 2,5
длиной L1= ________м, L2=________м.

6.  Ф. и.о. и должность лица, производившего измерения _________

_______________________________________________________

7.  Данные измерения _______________________________________

№ п/п	Место измерения	Сопротивление, Ом	Примечание

Заключение: ________________________________________________
____________________________________________________________
Измерения производил ________________________________________

Руководитель работ __________________________________________

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 2

ПРОГРЕВ КАБЕЛЯ НА БАРАБАНЕ

Цель работы:

1. Закрепить теоретические знания о прокладке кабелей при низких температурах.

2. Получить практические навыки по прогреву кабеля на барабане с помощью трансформатора ТСПК - 20 А.

1. Краткие сведения из теории

В соответствии с требованиями СНиП 3.05.06-85 «Электротехнические устройства» прокладка кабелей в холодное время года без предварительного подогрева допускается только в тех случаях, когда температура воздуха в течение 24 ч. до начала работ не снижалась, хотя бы временно, ниже:

0°С - для силовых бронированных и небронированных кабелей с бумажной изоляцией ( вязкой, нестекающей и обедненно пропитанной) в свинцовой или алюминиевой оболочке;

минус 5°С - для маслонаполненных кабелей низкого и высокого давления;

минус 7°С - для контрольных и силовых кабелей напряжением до 35 кВ с пластмассовой или резиновой изоляцией и оболочкой с волокнистыми материалами в защитном покрове, а также с броней из стальных лент или проволоки;

минус 15°С - для контрольных и силовых кабелей напряжением до 10 кВ с поливинилхлоридной или резиновой изоляцией и оболочкой без волокнистых материалов в защитном покрове, а также с броней из профилированной стальной оцинкованной ленты;

минус 20°С - для небронированных контрольных и силовых кабелей с полиэтиленовой изоляцией и оболочкой без волокнистых материалов в защитном покрове, а также с резиновой изоляцией в свинцовой оболочке.

Кратковременные в течение 2-3 ч. понижения температуры (ночные заморозки) не должны приниматься во внимание при условии положительной температуры в предыдущий период времени.

При температуре воздуха ниже указанной кабели должны предварительно подогреваться и укладываться в следующие сроки:

не более 1ч от 0 до минус 10°С;

не более 40 мин от минус 10 до минус20°С;

не более 30 мин от минус 20°С и ниже.

При температуре окружающего воздуха ниже минус 40°С прокладка кабелей не допускается.

Необходимость прогрева обуславливается тем, что при отрицательной температуре маслоканифольный состав, которым пропитана бумажная изоляция кабеля, застывает, теряет свою вязкость и смазывающую способность. Застывшая масса склеивает слои лент бумажной изоляции, в результате чего при изгибе кабеля в процессе прокладки происходит разрыв бумажных лент, что ведет к снижению электрической прочности изоляции и пробою ее в процессе эксплуатации.

Прогрев кабелей с пластмассовой или резиновой изоляцией или оболочками необходимо выполнять для предупреждения растрескивания пластмассы и резины в процессе прокладки, что также может привести к выходу кабеля из строя.

Прогрев кабеля производится на барабане, с которого предварительно удаляется обшивка. Существующие способы прогрева кабелей, их преимущества и недостатки, а также рекомендуемая область применения приведены в таблице 2.1.

Таблица 2.1. Способы прогрева кабелей

Способ прогрева	Преимущества	Недостатки	Рекомендуемая область применения
Электрическим трехфазным током при теплоизоляции барабанов войлочно-брезентовым капотом.	Равномерный и достаточный прогрев по всему сечению. Возможность одновременного прогрева нескольких барабанов в короткое время.		Во всех случаях монтажа и особенно протяженных линий при низкой температуре воздуха.
То же однофазным или постоянным током с бифилярным соединением двух жил с параллельным подключением к одной из них третьей жилы.	Неравномерный, но достаточный прогрев кабеля	Более длительное время прогрева, неравномерность прогрева изоляции отдельных жил.	Во всех случаях при невозможности применения первого способа.
Внутри помещений с температурой до 40°С.	Не требует специального оборудования	Незначительность температуры прогрева и большая продолжительность его, ограниченная область применения.	При наличии обогреваемых помещений вблизи места прокладки. Температуры наружного воздуха не ниже - 20°С и длине линий не более одной - двух строительных длин кабеля..

Окончание табл. 2.1.

Способ прогрева	Преимущества	Недостатки	Рекомендуемая область применения
В тепляке или палатке с батареей парового отопления, печами или с обогревом воздуходувкой (при температуре до 40°С).		Повышенная пожарная опасность в случае применения угольных и подобных печей, значительная продолжительность и малая производительность.	Для протяженных одиночных линий в случае невозможности прогрева электрическим током.

Наиболее совершенным методом прогрева кабеля на барабанах является прогрев переменным электрическим током. В качестве источника тока могут быть применены сварочные трансформаторы или специальный трехфазный трансформатор типа ТСПК-20 А для прогрева кабеля.

Трансформатор ТСПК-20 А предназначен для прогрева трехфазным током кабелей длиной до 600 м и сечением до 185 мм2 перед их прокладкой в зимних условиях.

Трехфазный понижающий трансформатор ТСПК-20 А имеет мощность 20 кВА и дает возможность получения ряда напряжений в пределах от 10 до 100 В, необходимых для прогрева кабелей.

Первичная обмотка трансформатора выведена к шести зажимам и в зависимости от способа соединения (в «звезду» или «треугольник») может включаться в сеть с напряжением 380 или 220 В.

Вторичная обмотка имеет в каждой фазе по 6 пронумерованных отводов, от которых можно получить следующие напряжения холостого хода (таблица 2.2).

Таблица 2.2. Напряжение холостого тока и максимальный ток вторичной обмотки трансформатора ТСПК-20 А

Номер отвода	1	2	3	4	5	6
Напряжение холостого хода, В	12,6	25,3	38,0	50,6	76,0	101,3
Максимальный ток, А	480	320	320	240	160	120

Подключая перекидную перемычку «звезда» к тем или иным отводам вторичной обмотки, можно получить такую силу тока, которая необходима для прогрева кабелей различной длины и сечения. Три выводные шины вторичной обмотки соединяются с жилами прогреваемого кабеля. Электрическая схема трансформатора и подключения кабеля показана на рис. 2.1.

Рис. 2.1. Схема подключения трансформатора для прогрева кабеля

При помощи трансформатора ТСПК-20 А можно в течение 2-4 часов произвести одновременно нагревание всех трех жил кабеля до необходимой температуры.

Прогреву подвергается вся изоляция кабеля, начиная с внутренних ее слоев. При этом происходит уменьшение вязкости массы, которой пропитана изоляция кабеля.

Барабан с кабелем, подлежащим прогреву, следует поместить в утепленную палатку, расположенную вблизи места прокладки кабеля.

При этом подлежащий прогреву барабан с кабелем устанавливают на домкраты, козлы или специальную тележку с таким расчетом, чтобы по окончании прогрева кабель можно было размотать и уложить в течение времени установленного СНиП.

Нагретый кабель интенсивно впитывает влагу из воздуха, поэтому концы прогреваемого кабеля должны герметически заделываться. У конца кабеля, выведенного через щеку барабана, все три жилы после разделки закорачивают и напаивают свинцовый колпачок. Жилы второго конца кабеля разделывают, заключают в воронку и подключают их к выводным шинам вторичной обмотки трансформатора.

Необходимую для прогрева кабеля величину напряжения рекомендуется подбирать по таблице 2-3. В этой же таблице указаны время прогрева кабеля, сила тока и температура, до которой должна быть прогрета броня кабеля. Сила тока, потребляемого для нагрева кабеля, контролируется при помощи электроизмерительных клещей. Температура наружного покрова измеряется термометром, нижний конец которого приводится в плотное соприкосновение с наружным джутом одного из средних верхних витков кабеля на барабане. Место соприкосновения термометра с джутом утепляется снаружи войлоком.

2. Оборудование рабочего места

1.  Силовой кабель на барабане.

2.  Трансформатор ТСПК - 20 А.

3.  Электроизмерительные клещи Ц - 91.

4.  Термометр электрический.

5.  Электромонтажный инструмент.

6.  Meгомметр М 4100.

3. Порядок выполнения работы

1. Ознакомиться с оборудованием рабочего места.